台吉营风力发电场新建工程水土流失预测

2012-10-26姚志远北票市水土保持办公室辽宁北票125000

中国科技信息 2012年7期

关键词：施工期模数土壤侵蚀

姚志远北票市水土保持办公室，辽宁北票 125000

台吉营风力发电场新建工程水土流失预测

姚志远北票市水土保持办公室，辽宁北票 125000

在说明台吉营风力发电场新建工程水土流失预测所需基本参数的基础上，采用类比与数学模型相结合的方法对工程扰动原地貌及损坏水土保持设施面积、项目弃渣量、可能造成的水土流失量进行了预测。关键词

水土流失预测；侵蚀模数

1 项目概况

北票台吉营风力发电场拟建场址位于辽宁省北票市北塔子乡双庙村附近。场区规划面积为14km2，地形为海拔高度360m～450m的丘陵。北票台吉营风力发电场新建工程装机容量为49.50MW，设计安装1500kw风力发电机组33台，施工期新建及改建原有道路合计23.28km，新建10kV架空输电线路38.30km。建设工期12个月（2010年6月～2011年5月）。

2 预测范围和预测时段

2.1 预测范围

项目建设区范围内可能造成水土流失的面积均计入水土流失预测范围，区依据项目施工占地区域的地貌特征、施工工艺对水土流失的影响程度等因素的不同，将本项工程的水土流失预测单元划分为风电机组防治区、道路防治区、输电线路防治区和施工场地防治区，面积合计21.35hm2。

2.2 预测时段

该工程属于建设类项目，工程竣工后不再进行扰动。根据主体工程施工进度安排，本项工程施工准备期较短且与建设期交错，故水土流失预测划分为施工期和自然恢复期两个时段。根据工程施工特点和工程施工进度安排，施工期水土流失类型复杂，分布范围较广，侵蚀程度较重，是水土流失预测的重点时段，施工期预测时间为1年（2010年6月～2011年5月）。工程施工结束后在不采取水土保持措施的条件下，松散裸露土壤表面趋于稳定，在自然条件下植被逐渐恢复，土壤侵蚀强度减弱并接近原背景值。根据项目区的气候特点、植被生长状况以及土地类型，确定自然恢复期的时间段为2年（2011年6月～2013年5月）。

3 预测内容和方法

依据《开发建设项目水土保持技术规范》的要求，根据本工程实际情况，在分析评价的基础上，确定各预测项目内容包括：工程开挖扰动地表、占压土地和损坏林草植被的土地类型、面积，测算因工程建设损坏的水土保持设施面积，工程弃渣的去向和数量，预测扰动地表可能产生水土流失的面积；计算工程建设过程中可能造成的新增水土流失量、流失总量等，分析在不采取水土保持措施情况下，水土流失对各方面可能造成的水土流失危害。水土流失量及新增水土流失量，依据地貌条件的不同选择不同的经验公式及参数计算。

4 预测结果

4.1 扰动地表面积

通过分析主体工程可行性研究报告提供的施工占地情况，结合现场调查和遥感图像资料，确定本项工程施工扰动原地貌面积21.35hm2，其中坡耕地11.06hm2，荒地9.45hm2，林地0.84hm2。

4.2 弃土（石、渣）量

本项工程建设过程中对开挖土石方统一调配，风机基础、箱变基础回填剩余的土石方用于道路的铺筑，输电线路线杆基础开挖土石方就地平整。工程开挖总方量为7.48万m3，经调运利用后全部回填，工程施工过程中不产生弃土弃渣，运行期间无弃渣产生。

4.3 水土流失预测总量

⑴ 扰动前不同预测单元土壤侵蚀模数的确定

本项目各预测单元扰动前占地类型为荒地、林地和坡耕地，其中林地为成年油松林，森林覆盖率较高，坡耕地平均坡度在8°左右，荒地的平均林草覆盖率为25%。项目所在区域多年平均土壤侵蚀模数为3820t/km2a，土壤侵蚀属中度侵蚀，根据现场调查观测，针对项目区的、地貌、土壤、植被等水土流失影响因子的特性，确定项目区内林地侵蚀模数为1200t/km2a，坡耕地侵蚀模数为1500t/km2a，荒地侵蚀模数为2000t/ km2a。

⑵ 扰动后不同预测单元施工期土壤侵蚀模数的确定

地表扰动后坡度有所增加，不同的水土流失预测单元根据坡度不同选择经验公式，计算参数中反映植被盖度的因子C在扰动后为0，风电机组防治区、道路防治区、输电线路防治区和施工场地防治区的扰动后水蚀模数分别为2315.6、4614.4、4614.4和2315.6。

项目区所在地多年平均风速为2.30m/s，根据当地土壤粒径组成及调查咨询，产生风蚀的启动风速为4.30m/ s，风蚀模数采用经验公式进行计算，风蚀模数为358t/km2a。

扰动后预测单元施工期的风电机组防治区、道路防治区、输电线路防治区和施工场地防治区的土壤侵蚀模数分别为2673.6、4972.4、4972.4和2673.6。

⑶ 扰动后不同预测单元自然恢复期土壤侵蚀模数的确定

主体工程运行投产后，地表植被在自然条件下逐渐恢复，通过土地平整压实，土壤抗蚀性有所增强，水土流失减少。根据项目区的气候条件确定自然恢复期时间2年，第1年土壤侵蚀模数取扰动后的85%，第2年通过自然恢复，侵蚀模数将会降低，但仍然达不到原地貌侵蚀状态，取扰动后侵蚀模数的70%。自然恢复期水土流失预测见表1。

⑷ 水土流失量、新增水土流失量

通过对项目建设过程中产生的水土流失进行预测，工程施工占地范围内未扰动前的平均土壤侵蚀模数为1710t/ km2a，由于项目主体设施的建设，工程建设期土壤侵蚀模数达到3417t/ km2a。本项工程水土流失预测总量2188.33t，因工程建设而增加的水土流失量1093.39t，其中施工期新增水土流失量323.24t、自然恢复期新增水土流失量770.15t。道路防治区是本建设项目水土流失最严重的区域，必须采取工程防护措施对其进行治理。

5 结语

通过水土流失预测可以看出，本工程水土流失增量较大，以道路防治区的水土流失危害最为严重。由于本项目的开发建设，改变、破坏了项目区原有地貌、植被及土壤结构，在不同程度上对原有水土保持设施造成不同程度的破坏。风电机组基础开挖形成的松散堆积体及裸露地表，使土地降低了固土抗蚀能力，抗蚀能力极弱，水土流失量相应增加，如不采取有效的水土保持防护措施，在出现强降雨并形成较大的地表径流时，水土流失强度将加大。本项工程所在地属于水土流失重点治理区，施工过程中如果不采取有效防治措施，原地面水土流失加剧，造成的水土流失将使区域附近生态环境迅速恶化，影响当地的环境质量。